17.1 能量量子化(精品).ppt

1、能量量子化能量量子化问题：在炉火旁边有什么感觉？炉火温度越高感觉又会怎样？1、热辐射:一切物体由于分子、原子受到激发都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关,故称为热辐射；热辐射强度按波长 分布情况随温度变化而不同：温度升高，辐射电磁波中短波长成分更多固体在温度升高时颜色的变化固体在温度升高时颜色的变化1400K800K1000K1200K1、热辐射:一切物体由于分子、原子受到激发都在辐射电磁波,这种辐射与温度有关,故称为热辐射温度升高，辐射电磁波中短波长成分更多问题：为什么有些物体在光线照射下看上起来比较黑？2、黑体：如果某物体能够完全吸收入射各种波长的电磁波而不发生反射，这物体称为黑体问题：一楼房还没有安装窗子，尽管室内已粉刷，如果从远处观察，把窗内的亮度与楼外墙的亮度相比，你会发现什么？为什么？3 3、黑体辐射：一般材料辐射电磁波的情况除与温一般材料辐射电磁波的情况除与温度有关外度有关外，还与材料的种类及表面状况有关而还与材料的种类及表面状况有关而黑黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关有关因而反映了某种具有普通意义的客观规律因而反映了某种具有普通意义的客观规律于是，在研究于是，在研究热辐射热辐射的规律时人们特别注意对的规律时人们特别注意对黑黑体辐射体辐射的研究的研究.一、黑体与黑体辐射一、黑体与黑体辐射实验装置实验装置T平行光管平行光管三棱镜三棱镜T二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律0 1 2 3 4 5 6(m)1700K1500K1300K1100K温度升高，温度升高，1、各种波长的辐、各种波长的辐射强度都增加；射强度都增加；2、辐射强度的极、辐射强度的极大值向波长较短大值向波长较短的方向移动的方向移动二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律二、黑体辐射实验规律o实验值/m维恩线维恩线瑞利瑞利-金斯线金斯线紫紫外外灾灾难难普普朗朗克克线线12345678黑体辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云。黑体辐射实验是物理学晴朗天空中一朵令人不安的乌云。微观世界的微观世界的某些规律，在某些规律，在我们宏观我们宏观世界世界看看起起来可能非来可能非常奇怪常奇怪M.Planck （18581947）德国人德国人=h振动振动的带电微粒的能量只能是的带电微粒的能量只能是某一最小能量某一最小能量（称（称为能量子）的整数倍，即：为能量子）的整数倍，即：,1,2,3,.n.当带电微粒当带电微粒辐射或辐射或吸收吸收能量时也是一这个最小能量能量时也是一这个最小能量值为单位一份一份的辐射或吸收的。值为单位一份一份的辐射或吸收的。这个不可再分这个不可再分的最小能量值的最小能量值称为称为能量子能量子。能量能量量子量子经典经典h=6.626*10-34J.s三、三、三、三、能量子能量子能量子能量子 (m)1 2 3 5 6 8 947普朗克普朗克实验值实验值普朗克公式与实验结果的比较普朗克公式与实验结果的比较 普朗克后来又为这种与经典物理格普朗克后来又为这种与经典物理格格不入的观念深感不安，只是在经过格不入的观念深感不安，只是在经过十多年的努力证明任何复归于经典物十多年的努力证明任何复归于经典物理的企图都以失败而告终之后，他才理的企图都以失败而告终之后，他才坚定地相信坚定地相信h的引入确实反映了新理论的引入确实反映了新理论的本质。的本质。黑体辐射的研究卓有成效地展现黑体辐射的研究卓有成效地展现在人们的眼前，紫外灾难的疑点找到在人们的眼前，紫外灾难的疑点找到了，为人类解决了一大难题。了，为人类解决了一大难题。四、能量量子化四、能量量子化-物理学的新纪元物理学的新纪元 1918年他荣获诺贝尔物理学奖年他荣获诺贝尔物理学奖。他的墓碑上只刻着他的姓名和他的墓碑上只刻着他的姓名和一、黑体与黑体辐射一、黑体与黑体辐射三三、能量子：能量子：当带电微粒当带电微粒辐射或辐射或吸收吸收能量时也是一能量时也是一这个最小能量值为单位一份一份的辐射或吸收的。这个最小能量值为单位一份一份的辐射或吸收的。这个不可再分的最小能量值这个不可再分的最小能量值=hh=6.626*10-34J.s二、二、黑体辐射黑体辐射规律规律四、量子学四、量子学物理学新纪元温度升高，温度升高，1、各种、各种波长的辐射强度都增波长的辐射强度都增加；加；2、辐射强度的、辐射强度的极大值向波长较短的极大值向波长较短的方向移动方向移动0 1 2 3 4 5 6(m)1700K1500K1300K1100K